相似原理和模型試驗基礎課件

相似原理和模型試驗基礎.相似原理和模型試驗基礎.相似原理和模型試驗基礎.?相似原理和工程流體力學、水力學的問題,由于邊界條件復雜,大多數(shù)不能單純依靠解析法求得嚴謹?shù)慕獯?即使是少數(shù)可以求解的問題,也要做相當簡化和假定;對于重要的工程,為確保工程安全,在付諸實施之前,一般還要經(jīng)過模型實驗的驗證12.I相似模型和群忌相似模型研究水流現(xiàn)象的模型,不僅要求形體上與原型相象,更重要的是能夠體現(xiàn)原來現(xiàn)象的物理本質(zhì)?；蛘哒f,在模型中演示的現(xiàn)象與原型中的現(xiàn)象之間必須存在著科學的關聯(lián)。相似模型:能將某些物理現(xiàn)象(例如水流)中的量縮小或擴大來進行實驗的裝置魯迅作為20世紀中國最偉大的思想家和文學家，其作品在中國文學史上的價值和地位是不容置疑的。他的每一部作品都可以被稱作文化大餐，對初中學生思想道德培養(yǎng)和文學素養(yǎng)的提高有著不可估量的作用。然而，在初中語文教學中，教師們發(fā)現(xiàn)學生對這樣的經(jīng)典作品卻并不“感冒”，甚至有著很深的隔閡，認為魯迅作品難讀難懂，毫無欣賞價值可言。由于這一問題長期得不到解決，所以魯迅作品教學在初中語文教學過程中就成了一個“燙手山芋”。據(jù)此，筆者就將針對這一問題，選取教學案例，談談自己在教學實踐過程中是如何解決這一“燙手山芋”的，希望能給廣大讀者提供借鑒。一、教學定位――深入挖掘文章內(nèi)涵筆者認為，教師在教學準備環(huán)節(jié)應當深刻意識到魯迅作品有別于其他名家作品。在其作品中蘊含的民族思想文化、批判精神、人生感悟是其他很多作品所不能及的。因此教師在教學魯迅作品的時候就應當深入挖掘作品中的內(nèi)涵，但同時至關重要的一點在于，必須結合學生現(xiàn)有學習水平和心理發(fā)展水平。例如，在課外閱讀教學中，我選擇了《風箏》一文，初讀課文后，不難發(fā)現(xiàn)編者是按照“親情”這一主題來選編教材的。因此，在教學《風箏》的時候重點要突出的就是文章“親情”的主題。然而，必須要注意到，作為一篇優(yōu)秀的經(jīng)典作品，文章反映的主題絕不僅僅局限于“親情”。教師在備課環(huán)節(jié)就要意識到在課堂上還必須帶領學生進一步探討文章之內(nèi)涵。例如，該篇散文中，作者通過回憶20年前做錯的事情，表達出一種悲痛之情，教師就可以帶領學生探討作者緣何“悲”，緣何“痛”。除此以外，文章中還有很多可以深入剖析的地方，但是對于初一年級的學生來說，教師不必一一窮盡，教學定位不宜過難過高，而是應當有所取舍。筆者認為，對初一學生學習《風箏》這一篇課文來說，只要學生在學習和了解作者情感以后能有所感悟即可。二、教學實施――多樣手法剖析文章傳統(tǒng)的語文課文教學一般都是按照“背景介紹――字詞教學――內(nèi)容解讀――重點分析――延伸學習”這樣五個教學環(huán)節(jié)展開的。然而，筆者在實施這五個教學環(huán)節(jié)的過程中意識到由于魯迅文章較其他作品來說晦澀難懂，因此教師如果按照這一傳統(tǒng)教學環(huán)節(jié)來實施，學生很可能提不起興趣，把握不了文章的內(nèi)涵。因此在魯迅作品教學中筆者主張深入淺出，即先不介紹魯迅其人和創(chuàng)作背景，而是直接把握文本內(nèi)涵。1.從故事矛盾入手對于《風箏》這一篇文章來說，教師就可以著重從文章敘述的三件事情入手。為了讓學生自己主動把握文章內(nèi)涵，教師不宜直接點出答案，而是可以通過啟發(fā)式的提問方法讓學生一步步領會文章想要表達的內(nèi)涵。例如筆者在教學時就向?qū)W生提問：“文中‘我’和弟弟直接的矛盾是如何產(chǎn)生的？”“文章圍繞風箏主要敘述了哪三件事？”學生在閱讀和思考之后不難整理出這三件事：一是“我”發(fā)現(xiàn)弟弟偷偷做風箏，就很生氣地把風箏撕毀了；二是“我”看到一本書以后才知道游戲是兒童正當?shù)男袨?；三是“我”想要向弟弟道歉，但是弟弟已?jīng)忘記這件事了。正是因為這三件事，兄弟倆產(chǎn)生了矛盾。由故事入手，學生就能消除對魯迅文章的隔閡感：大師的經(jīng)典作品并不是晦澀難懂，講述的也是發(fā)生在我們身邊的故事。盡管對一些詞句不太理解，但是學生通過抓重點抓主干，已經(jīng)能初步地感受作者想要通過文章表達的意思。魯迅文章之所以晦澀難懂，關鍵原因就在于一些詞句難以理解。因此，要消除學生對文章的陌生感，進一步拉近與作者的距離，就必須帶領學生去把握一些重點的字句。筆者在分析這些詞語的時候就緊扣文章內(nèi)涵進行。例如文章開篇“嫌惡”一詞，筆者在課堂教學中除了點出它的意思以外，還進一步圍繞主題說明，“嫌惡”一詞引出了文章的主要內(nèi)容，點出了“我”和弟弟之間的矛盾之深，影響之大。在“我”發(fā)現(xiàn)弟弟偷偷做風箏的時候，文中“抓斷、擲、踏”這一連續(xù)的動詞形象生動，筆者就引導學生思考作者運用這些動詞表達出了怎樣的一種情感。在“我”要向弟弟道歉的時候發(fā)現(xiàn)，弟弟已經(jīng)把這件事忘記了，為什么“我”的心又“沉重”了，筆者就引導學生思考“我”心情沉重原因何在。3.聯(lián)系背景整體感悟為了讓學生進一步理解文章內(nèi)涵，教師就可以向?qū)W生介紹作者其人其事以及創(chuàng)作背景。通過這一教學環(huán)節(jié)，學生對魯迅就有了更深的了解。教師再向?qū)W生介紹魯迅先生的其他作品，鼓勵學生自己課外閱讀，讓學生對魯迅進一步理解，從而深入體會作者的思想感情。創(chuàng)設物理情景，可展現(xiàn)物理過程，認清物理本質(zhì)，能豐富學生感性認識，培養(yǎng)學生觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力、運用物理知識解決問題的能力。本文著重討論如何創(chuàng)設物理情景進行教學的問題。一、通過演示實驗，創(chuàng)設物理情境物理是一門以實驗為基礎的學科，要突出物理學科特點，發(fā)揮實驗在物理教學中的重要作用。物理實驗真實、直觀、形象、生動，可以有效激發(fā)學生學習物理的興趣和自主探究的強烈欲望。在講授“聲現(xiàn)象”時，做一個小玩偶，放在一個小舞臺上，小舞臺的臺面是一個紙盒，其中藏著一個連在錄音機上的揚聲器。先把玩偶小人放在桌面上，學生唱歌或者用錄音機放音樂，玩偶小人都沒有反應。然后把它放在紙盒上，隨著音樂的旋律，玩偶小人在臺面上翩翩起舞，把它重新放回桌面上，又不跳舞了。這就使持不同觀點的學生在判斷上出現(xiàn)沖突，進而對小舞臺發(fā)生興趣。有趣、生動、引人深思的實驗現(xiàn)象，使學生感受藝術美和科學美，進而感受物理奧妙無窮，能夠激起學生求知的愿望。二、通過生活事例，創(chuàng)設物理情景物理學科的特點就是緊密聯(lián)系生活實際。在日常生活中蘊含著大量的物理學知識，在教學中根據(jù)學科的特點和學生的實際情況創(chuàng)設出學生是既熟悉但又暫時無法解釋的物理情景，引起師生心理上的共鳴，促進情感的交流。例如在講重力勢能與高度的關系時，引導學生想像生活中的現(xiàn)象：從一棟樓前經(jīng)過，抬頭看到兩個一樣的花盆，一個在二樓的陽臺，一個在一樓的陽臺，你會認為哪個掉下來會砸傷你更嚴重，學生很容易得出是放在二樓陽臺的花盆，于是得出重力勢能與高度的關系；在講動能與速度的關系時，我曾借用當時網(wǎng)上熱議的杭州飚車案，使學生很容易得出質(zhì)量一定時，速度越大，動能越大的結論。學生對此也印象深刻，不容易忘記，同時也達到情感價值觀的培養(yǎng)。三、巧設課堂導語，創(chuàng)設物理情景好的導語往往能夠很好地引導學生積極、主動地參與課堂學習。別出心裁的導語能夠激發(fā)學生積極參與課堂學習和探究的興趣，能夠引起學生的情感共鳴，愉快地融入課堂學習。在一次授課時，我剛進入課堂，就發(fā)覺氣氛與以往不一樣，緣來是上節(jié)課歷史進行了小測試，學生一時之間還不能從考試的情緒中轉移出來。怎樣才能使學生進入學習新課的狀態(tài)呢？我靈機一動，對學生說：“上節(jié)課歷史是不是考試了？”學生回答：“是”。我接著說：“那我們接著考歷史?！睂W生一臉詫異，張大了嘴巴。我于是提問：“近代史上最強大的是國家哪個？”學生異口同聲回答：“英國?！蔽矣謫枺骸澳撬鼮槭裁磸姶竽?？”學生答：“重視科技，涌現(xiàn)出大量的科技人才?！蔽依^續(xù)問：“有哪些呢？”學生答：“瓦特、牛頓、達爾文……”我繼續(xù)問：“是啊，有很多，你認為他們當中對科學界貢獻最大是哪位呢？”學生答：“牛頓?！蔽矣谑且胄抡n：“對，牛頓！今天就讓我們循著這位近代最偉大的科學家的足跡，來重溫一下他的第一定律?！睂W生這時才明白我的用意，而在這幾問幾答中，學生也從歷史試卷中擺脫了出來，進入了物理空間。四、提出問題，創(chuàng)設物理情景科學探究始于問題，教師在教學導入中善于提出問題，引起學生的好奇、懷疑、困惑和矛盾，從而激發(fā)學生的探索心理，形成探究問題的情境，促使學生積極獨立地思考，產(chǎn)生合作交流與探究的欲望。例如，在講授“凸透鏡成像”時，提出問題：通過放大鏡看到的物體總是放大的嗎？學生根據(jù)以往的經(jīng)驗知道，用放大鏡看到的東西總是放大的。在做實驗前讓學生猜想這個實驗的結果，學生的猜想大多是根據(jù)以前概念提出的?？梢宰寣W生用放大鏡看窗外的物體（要提請學生注意，不要用凸透鏡對準強光源，例如太陽），通過觀察來引起沖突，激發(fā)學生探究科學真諦的興趣，這個認知沖突，也為以后的探究作鋪墊。五、通過文娛活動，創(chuàng)設物理情境文娛引入法就是通過文化娛樂的形式，如故事、影視，有獎競答等引入新課，溶知識性、趣味性、思想性于一體，寓教于樂，使學生在輕松、愉快的教學氛圍中積極投入到新課的學習。例如在講授慣性時，我給學生播放成龍的《警察故事》中一場公車追逐戲，影片中當公車急停，匪徒從車前窗時翻了出去時，我突然提出問題：匪徒為什么從車中翻了出去？從激烈的影片中剛剛回味過來的學生學習熱情高漲，思維也格外地活躍。通過這種形式，既活躍了課堂氣氛，又利于學生對慣性的理解。創(chuàng)設問題的實際情境，形式是非常多樣的，它可以是一個有趣的游戲，一個趣味性故事，一首詩詞，一段物理史話，一個探究性的實驗，一個物理與社會、生活、生產(chǎn)實際聯(lián)系的實踐題，一個與物理、化學、生物等學科聯(lián)系的信息題等等?？傊?，在中學物理教學中，教師應重視創(chuàng)建物理情景，在課堂教學、物理實驗、習題處理等方面，不斷引導學生觀察物理現(xiàn)象，深入分析、綜合，逐漸形成物理現(xiàn)象的正確情景，使學生養(yǎng)成一種科學的學習習慣和研究方法，從而提高物理的教學效果。?相似原理和工程流體力學、水力學的問題,由于邊界條件復雜,大多數(shù)不能單純依靠解析法求得嚴謹?shù)慕獯?即使是少數(shù)可以求解的問題,也要做相當簡化和假定;對于重要的工程,為確保工程安全,在付諸實施之前,一般還要經(jīng)過模型實驗的驗證12.I相似模型和群忌相似模型研究水流現(xiàn)象的模型,不僅要求形體上與原型相象,更重要的是能夠體現(xiàn)原來現(xiàn)象的物理本質(zhì)?；蛘哒f,在模型中演示的現(xiàn)象與原型中的現(xiàn)象之間必須存在著科學的關聯(lián)。相似模型:能將某些物理現(xiàn)象(例如水流)中的量縮小或擴大來進行實驗的裝置相似比尺相似比尺是指原型和模型同名物理量之比值,可表示為:同名物理量是指原型和模型中同一物理屬性的量,即量綱相同的物理量。用相似比尺表示模型與原型相似,在形似乎很簡單,而實質(zhì)上對于模型是非常嚴格的要求。因為:原型和模型上每一點的同名物理量之比均應滿足同一個相似比尺:=9A=9m2一qMI9AqM顯然,沒有必要把每一點處同名物理量之比一一列出,僅需著眼于某一個9就足夠了,這個。q稱為特征值或代表值。以后對于各種具體屬性的物理量,如長度L、時間t加等,除非預先說明,一般就認為是它們是特征值或代表值?；颈瘸吆蛯С霰瘸呷嗨票瘸呤莾蓚€系統(tǒng)相應物理量之比,那么相似比尺的數(shù)目就與物理量的數(shù)目相同。物理量a為基本量,則相應的比尺就是基本比尺;若量q為導出物理量,A。就是導出比尺根據(jù)誘導量綱基本公式可知:所有的物理量均可表示為少數(shù)基本物理量的乘冪之積的形式。所有的相似比尺也可表示為少數(shù)基本比尺的乘冪之積的形式。12.2相似現(xiàn)相似現(xiàn)象的相似特征在兩個幾何圖形的相應長度都保持固定的比例關系。即把一個模型(或原型)的任一長度尺寸乘比例尺,便得到原型(模型)的相應長度。模型和原型水流如何達到水流運動是在一定時間和空間中進行的,它遵循水流運動學和動力學的規(guī)律。表征液體運動有三種不同性質(zhì)的物理量:表征流場幾何形狀的表征運動狀態(tài)的以及表征動力特性的物理量。即描述水流運動的物理量可以分為三個類型:幾何量、運動量、動力量。因此,兩個系統(tǒng)的流動相似必須做到幾何相似、運動相似和動力相似。即兩個流動系統(tǒng)的相似可用幾何相似、運動相似及動力相似來描述。原型:Prototype模型:Mode為便于討論,規(guī)定以λ表示其原型量和模型量的比尺,而物理量下標P、M則分別表示原型量和模型量。幾何相似流動相似運動相似動力相似幾何相似幾何相似是指原型與模型保持幾何形狀和幾何尺寸相似也就是原型和模型的任何一個相應線性長度保持一定的比例關系。式中L為長度比尺。面積比尺體積比尺Ap===7LAc4運動相似運動相似是指原型與模型兩個流